JP4011567B2 - 包装機の包装袋供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装袋供給位置に於ける包装袋の高さ位置を補正できる包装機の包装袋供給装置に関するものである。

給袋装置により順次包装袋を供給する場合、包装袋の送り速度や積み重ね枚数などにより、図６（ａ）に示すように給袋装置のストッパーｓに突き当たって包装袋Ｗが湾曲し、実質上湾曲した長さ分、正規の給袋位置を越えた状態となったり、同時に複数枚が重なり合った状態で供給され、同図（ｂ）に示すように最上位の包装袋Ｗがストッパーｓの手前で停止してしまう場合がある。

このように所定の給袋位置からずれた最上位の包装袋を、そのまま吸着して包装袋受け取り機構を介して掴着機構に掴着させると、最終工程でのシール位置がずれて商品としての見栄えが損なわれるという問題点があった。

特開平１０−１９４２３８号公報には、包装袋の先端を揃えて順次供給する包装袋の供給方法及びその装置が開示されている。しかしながら、この方法は、特に袋口の内面に嵩高のチャックを備え、先端部分が厚い包装袋に対応させたもので一般的ではない。
特開平１０−１９４２３８号公報

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、掴着機構に掴着される包装袋の高さ位置を一定に揃えるため、包装袋受け取り機構を上下動させる上下動駆動機構の上下の移動量を制御し、包装袋供給位置に於ける包装袋の高さ位置のずれを補正できる包装機の包装袋供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項1に記載の包装機の包装袋供給装置は、包装袋の開口端をストッパーに突き当てることにより、順次包装袋を所定の吸着位置に供給する給袋装置と、該吸着位置の上方のフレーム間に水平に差し渡した回動軸に、回動アームの一端部を固定するとともに、その先端部に吸盤を設けて、前記回動軸により該回動アームを一定速度で回動させて、前記吸盤を前記吸着位置と前記包装袋の袋受け取り位置間に移動させるようにし、前記吸着位置に供給された前記包装袋の開口端部を前記回動アームの先端の吸盤により吸着して、該回動アームを水平姿勢に回動し、該包装袋を前記袋受け取り位置に垂直姿勢に保持する回動アーム機構と、垂直姿勢に保持された前記包装袋を挟着して受け取るとともに、水平回動して包装袋供給位置に移動する包装袋受け取り機構と、前記包装袋供給位置に順次停止し、挟着された前記包装袋の上端部の両側部を一対のグリップにより掴着して受け取る複数の掴着機構と、前記各機構にそれぞれ主軸の回転に連動する連動機構を備え、該主軸の回転に基づいて前記各機構が協働するように前記連動機構を制御する袋詰め包装機において、前記包装袋受け取り機構を上下動させる上下動駆動機構と、前記主軸の回転に基づいてパルスを発生するロータリーエンコーダと、該ロータリーエンコーダが発生するパルスをカウントするパルスカウンタを備え、前記主軸の所定の回動角度に対応して設定された基準パルスを基準としてカウントされるパルスのカウント数に基づいて、所定の制御プログラムに基づく前記各機構及び連動機構に対する制御信号を出力する制御回路と、前記吸着位置と前記包装袋の袋受け取り位置間に、前記回動アーム機構により前記袋受け取り位置に回動する前記包装袋の開口端の通過を検出するセンサとを設けて、前記制御回路に、前記回動アームの吸盤の包装袋に対する正規の吸着位置の場合の、前記包装袋の開口端の通過を検出する前記センサの検出タイミングまでに、該基準パルスを基準としてカウントされるパルス数を設定し、このパルス数と前記センサの前記包装袋の開口端の通過の検出タイミングまでの基準パルスを基準としてカウントされるパルスのカウント数を比較し、その比較量に応じて前記上下動駆動機構の上下の移動量を制御し、前記包装袋供給位置に於ける前記包装袋の高さ位置を補正できるようにしたことを特徴とする。

請求項1に記載の包装機の包装袋供給装置によれば、ロータリーエンコーダが発生するパルスに対して、制御回路に主軸の所定の回動角度に対応する基準パルスと、回動アーム機構の包装袋に対する吸盤の正規の吸着位置の場合の、包装袋の開口端の通過を検出するセンサの検出タイミングまでの、該基準パルスを基準としてカウントされるパルス数とを設定し、このパルス数と包装袋の開口端の通過を検出するセンサの検出タイミングまでの基準パルスを基準としてカウントされるパルスのカウント数を比較する。そして、その比較量に応じて包装袋受け取り機構を上下動させる上下動駆動機構の上下の移動量を制御し、包装袋供給位置に於ける包装袋の高さ位置のずれを補正するから、掴着機構に掴着される包装袋の高さ位置を一定に揃えることができ、最終工程でのシール位置がずれて商品としての見栄えが損なわれるという問題点を解消することができる。

掴着機構に掴着される包装袋の高さ位置を一定に揃えるという目的を、包装袋受け取り機構を上下動させる上下動駆動機構の上下の移動量を制御し、包装袋供給位置に於ける包装袋の高さ位置のずれを補正することで実現した。

本発明の袋詰め包装機（以下、包装機という。）１について添付図面を参照して説明する。図１は包装機１の概略の平面図である。包装機１の基台２の略中央には、間欠回転軸３が垂直に立設されている。該間欠回転軸３には、支持円盤４が固定されている。間欠回動する支持円盤４には、先端に開閉爪５を設けた一対のグリップ６，６を備えた掴着機構７が、支持円盤４の間欠回動角度に合わせて等角度間隔に複数配設されている。

支持円盤４の外周に沿って、支持円盤４が間欠停止する位置に対応して、時計回りに包装袋供給ステーションＡ、ワイパーステーションＢ、印字ステーションＣ、充填ステーションＤ、シールステーションＥ及び包装袋解放ステーションＦが配置されている。また基台２上には、包装袋供給ステーションＡに向って給袋装置８が配設されている。

図２に示すように給袋装置８は、ベルトコンベア９を備えたストッカー１０と、該ストッカー１０の上部に配設された包装袋送り出しベルトコンベア１１とから構成されている。ストッカー１０の先端には、送り出される包装袋Ｗを給袋位置に止めるストッパー１２が設置されている。ストッカー１０の先端部には、供給された包装袋Ｗの開口端部を吸盤１３により吸引して捲くり上げる捲くり上げレバー機構１４が配設されている。

さらに、ストッカー１０の先端部の上方のフレーム１５には、回動アーム機構１６が配設されている。該回動アーム機構１６は、図１及び図２に示すようにフレーム１５間に水平に差し渡した回動軸１９に、中空回動アーム１７の一端部を固定するとともに、その先端部に吸盤１８を設けて、前記給袋位置で捲くり上げレバー機構１４により捲くり上げられた包装袋Ｗの開口端部を吸着して、回動軸１９により該中空回動アーム１７を水平姿勢まで一定速度で回動し、包装袋Ｗを袋受け取り位置Ｇに垂直姿勢に保持するものである。前記中空回動アーム１７は図示しない吸引装置に連結されている。

また、基台２には包装袋受け取り機構２０が配設されている。この包装袋受け取り機構２０は、基台２に上下動及び回動可能に軸支された支柱２１と、該支柱２１の上端に固定した軸支ブラケット２２と、該軸支ブラケット２２に回動可能に軸支された平行な２本の水平軸２３，２４と、該水平軸２３，２４に嵌着した一対の挟着片２５，２６から構成されている（図３参照）。そして、包装袋受け取り機構２０は、挟着片２５，２６を開閉して袋受け取り位置Ｇに垂直姿勢に保持された包装袋Ｗを挟着して受け取り、水平回動して包装袋供給ステーションＡに移動するようになっている。支柱２１は、基台２の下方で周り止め２７により上下動のみを許容された支持ブロック２８に回動可能に立設されている。

上記包装袋受け取り機構２０の挟着片２５，２６の開閉は、水平軸２３，２４にそれぞれ嵌着した歯車２９，３０を噛み合わせ、一方の水平軸２４に嵌着したレバー３１を揺動させて行なう。レバー３１の揺動は、連接ロッド３２により行なうもので、該連接ロッド３２は一端をレバー３１に連結され、他端を基台２の下方に配設された連動カム機構３３のベルクランク３４に連結されている。また、支柱２１の水平往復回動は、下端部に嵌着した水平揺動レバー３５を揺動させて行なう。水平揺動レバー３５には、図示しない連動カム機構に連結した連接ロッド３６が連結されている。

支柱２１を立設した支持ブロック２８の下方には、包装袋受け取り機構２０の支柱２１を上下動させる上下動駆動機構３７が配設されている。図４及び図５に示すように上下動駆動機構３７は、フレーム３８に配置したサーボモータ３９と、該フレーム３８に回動可能に立設された垂直の雄ネジ軸４０と、該雄ネジ４０に螺合した上下動ブロック４１と、該上下動ブロック４１に固着した２本平行なガイド軸４２，４２と、該ガイド軸４２，４２をガイドするガイドフレーム４３から構成されている。

サーボモータ３９の出力軸に嵌着された歯車４４は、雄ネジ軸４０の下端部に嵌着した歯車４５に噛合っている。また、上下動軸４２，４２の上端どうしは、連結ブロック４６により連結により連結されている。そして、連結ブロック４６と、上記包装袋受け取り機構２０の支柱２１を立設した支持ブロック２８間は、連接ロッド４７により連結されている。

上記した間欠回転軸３、掴着機構７、捲り上げレバー機構１４、回動アーム機構１６及び包装袋受け取り機構２０等は、回転駆動される主軸４８に連動する例えば連動カム機構３３等の各種連動機構（図示せず）とを備えている。そして、該主軸４８の回転に基づいて作動する各種連動機構により、各機構が協働して所定のタイミングで所定の作動を行なうように制御される。

上記主軸４８は、基台２の下部に設置され、駆動モータＭにより回転する。該主軸４８には、ロータリーエンコーダ４９が併設され、主軸４８の回転に基づいてパルスを発生する。このパルスは、コントローラボックス５０内の制御回路５１に入力される。制御回路５１は、入力されるパルスをカウントするパルスカウンタを備え、上記主軸４８の所定の回動角度に対応して設定された基準パルスを基準としてカウントされるパルスのカウント数に基づいて所定の制御プログラムに基づく制御信号を、包装機１に配設された電気的作動機器（図示せず）へ出力する。

また、図２に示すように上記回動アーム機構１６が配設されたフレーム１５と基台２には、検出センサの受光部５２ａと発光部５２ｂが配設されている。この検出センサは、中空回動アーム１７の吸盤１８に吸引され一定速度で垂直姿勢まで引き上げられる際の、包装袋Ｗの開口端Ｗａの通過を検出する。この検出信号は、上記制御回路５１に入力される。制御回路５１には、中空回動アーム１７の吸盤１８が包装袋Ｗの正規の吸着位置で吸着した場合の、検出センサによる開口端Ｗａの検出タイミングまでの基準パルスを基準としてカウントされるパルス数が予め設定されている。

そして、制御回路５１は、検出センサによる包装袋Ｗの開口端Ｗａの検出タイミングまでの基準パルスを基準としてカウントされるカウント数を、前記設定したパルス数と比較する。その比較量に応じて前記上下動駆動機構３７のサーボモータ３９に制御信号を出力する。この制御信号は、包装袋受け取り機構２０が袋受け取り位置Ｇから包装袋供給ステーションＡに移動したタイミングで出力される。

上記構成の包装機１について、本発明に係る部分の作動を説明する。給袋装置８により給袋された包装袋Ｗは、捲り上げレバー機構１４により開口端Ｗａ部を、中空回動アーム１７の吸盤１８の近くまで捲くり上げられる。吸盤１８に吸着された包装袋Ｗは、水平姿勢まで一定速度で回動する中空回動アーム１７により、袋受け取り位置Ｇで垂直姿勢に保持される。この垂直姿勢に移動する際に、検出センサの受光部５２ａと発光部５２ｂ間の光を遮ることにより、包装袋Ｗの開口端Ｗａの通過が検出される。

検出センサの検出タイミングまでに基準パルスを基準としてカウントされたパルス数が、設定されたパルス数よりも少ないときは、図６（ａ）に示すように正規の吸着位置を越えた位置で吸着したことになり、垂直姿勢に保持された包装袋Ｗの開口端Ｗａの高さ位置が上方にずれる。また、基準パルスを基準としてカウントされたパルス数が、設定されたパルス数よりも多いときは、図６（ｂ）に示すように正規の吸着位置よりも手前側で吸着したことになり、垂直姿勢に保持された包装袋Ｗの開口端Ｗａの高さ位置が下方にずれる。

袋受け取り位置Ｇでは包装袋Ｗの高さ位置のずれの有無に拘らず、包装袋受け取り機構２０の挟着片２５，２６を開閉して包装袋Ｗを受け取る。そして、支柱２１を回動して、包装袋供給ステーションＡに包装袋Ｗを移動させる。包装袋Ｗの高さ位置にずれを生じている場合は、このタイミングで制御回路５１からサーボモータ３９に制御信号が出力される。制御信号は、包装袋Ｗの高さ位置のずれを補正するためのもので、検出センサの検出タイミングまでに基準パルスを基準としてカウントされたパルス数と、設定されたパルス数との比較に基づいてサーボモータ３９を正転方向若しくは逆転方向へ回動させる。

サーボモータ３９が回動すると、歯車４４，４５により雄ネジ軸４０が回動する。これにより雄ネジ軸４０に螺合する上下動ブロック４１が上昇若しくは下降する。上下動ブロック４１に固着した２本平行なガイド軸４２，４２がガイドフレーム４３にガイドされて上昇若しくは下降する。ガイド軸４２，４２の上端は、連結ブロック４６により連結されている。この連結ブロック４６と支柱２１を立設する支持ブロック２８間は、連接ロッド４７により連結されているから、サーボモータ３９の回動量に応じて支柱２１が上昇若しくは下降する。

カウントされるパルス数とサーボモータ３９の回動に基づく上下駆動機構３７の上下移動量の対応関係は予め求められている。従って、検出センサの検出タイミングまでに基準パルスを基準としてカウントされたパルス数と、設定されたパルス数との比較に基づく所定の制御信号により、支柱２１を所定量上昇若しくは下降させて、包装袋受け取り位置Ｇで生じた包装袋Ｗの高さ位置のずれを、包装袋供給ステーションＡに於いて補正することができる。この補正により、掴着機構７の開閉爪５により掴着される包装袋Ｗの開口端Ｗａの高さ位置を一定に揃えることができ、シールステーションＥでのシール位置がずれて商品としての見栄えが損なわれるという問題点を解消することができる。

包装機の概略の平面図である。 袋受け渡し位置における断面図である。 包装袋受け取り機構の要部の正面図である。 上下動駆動機構の正面図である。 上下動駆動機構の側面図である。 給袋位置での不具合を示した説明図である。

符号の説明

１ 包装機
６，６ グリップ
７ 掴着機構
８ 給袋装置
１２ ストッパー
１６ 回動アーム機構
１７ 中空回動アーム
１８ 吸盤
２０ 包装袋受け取り機構
３７ 上下動駆動機構
４８ 主軸
４９ ロータリーエンコーダ
５１ 制御回路
５２ａ 検出センサの受光部
５２ｂ 検出センサの発光部
Ａ 包装袋供給ステーション
Ｇ 袋受け取り位置
Ｗ 包装袋
Ｗａ 開口端

Claims (1)

1. 包装袋の開口端をストッパーに突き当てることにより、順次包装袋を所定の吸着位置に供給する給袋装置と、
   該吸着位置の上方のフレーム間に水平に差し渡した回動軸に、回動アームの一端部を固定するとともに、その先端部に吸盤を設けて、前記回動軸により該回動アームを一定速度で回動させて、前記吸盤を前記吸着位置と前記包装袋の袋受け取り位置間に移動させるようにし、前記吸着位置に供給された前記包装袋の開口端部を前記回動アームの先端の吸盤により吸着して、該回動アームを水平姿勢に回動し、該包装袋を前記袋受け取り位置に垂直姿勢に保持する回動アーム機構と、
   垂直姿勢に保持された前記包装袋を挟着して受け取るとともに、水平回動して包装袋供給位置に移動する包装袋受け取り機構と、
   前記包装袋供給位置に順次停止し、挟着された前記包装袋の上端部の両側部を一対のグリップにより掴着して受け取る複数の掴着機構と、
   前記各機構にそれぞれ主軸の回転に連動する連動機構を備え、
   該主軸の回転に基づいて前記各機構が協働するように前記連動機構を制御する袋詰め包装機において、
   前記包装袋受け取り機構を上下動させる上下動駆動機構と、
   前記主軸の回転に基づいてパルスを発生するロータリーエンコーダと、
   該ロータリーエンコーダが発生するパルスをカウントするパルスカウンタを備え、
   前記主軸の所定の回動角度に対応して設定された基準パルスを基準としてカウントされるパルスのカウント数に基づいて、所定の制御プログラムに基づく前記各機構及び連動機構に対する制御信号を出力する制御回路と、
   前記吸着位置と前記包装袋の袋受け取り位置間に、前記回動アーム機構により前記袋受け取り位置に回動する前記包装袋の開口端の通過を検出するセンサとを設けて、
   前記制御回路に、前記回動アームの吸盤の包装袋に対する正規の吸着位置の場合の、前記包装袋の開口端の通過を検出する前記センサの検出タイミングまでに、該基準パルスを基準としてカウントされるパルス数を設定し、このパルス数と前記センサの前記包装袋の開口端の通過の検出タイミングまでの基準パルスを基準としてカウントされるパルスのカウント数を比較し、その比較量に応じて前記上下動駆動機構の上下の移動量を制御し、前記包装袋供給位置に於ける前記包装袋の高さ位置を補正できるようにしたことを特徴とする包装機の包装袋供給装置。

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